CHLORE ET CELLULES D'’ELECTROLYSE
En 1914, la production de chlore liquide s'était chiffrée par 6100 tonnes et la production de chlorure de chaux et hypochlorite de soude avait atteint 155.000 tonnes contre seulement 58.400 tonnes en 1909. Par suite des demandes pour la guerre. la capacité de production a fait depuis des progrès considérables, surtout à dater du mois d'avril 1918.
Les usines vendant leur production à l'extérieur ont tendance à s’installer près de chutes d’eau, fournissant le courant à bon compte. C'est ainsi qu'à Niagara Falls on trouve les usines de la Hooker Electro Chemical, de la Niagara Alkali, de la Mathieson Alkali et de la Niagara Smelting. Au contraire, les usines fabriquant du chlore pour leur propre consommation, ce qui est le cas d'un grand nombre de papeteries américaines, préfèrent installer leurs ateliers d’électrolyse au même endroit que leur papeterie.
Des divers types de cellules électrolytiques pour la fabrication du chlore employées aux États-Unis, seules les cellules à diaphragme et les cellules avec cathode à mercure sont encore en usage, mais les appareils employant le plomb fondu vnt été abandonnés et la séparation par densité sans diaphragme n'est pratiquée que dans une seule usine.
Les appareils à diaphragme peuvent être divisés en appareils où le diaphragme et la cathode sont immergés dans l’électrolyte sur leurs deux faces et en appareils où une face seulement du diaphragme baigne dans l’électrolyte. Le premier type qui correspond aux appareils Griesheim Electron tend de plus en plus à être abandonné aux Etats-Unis pour être remplacé par le deuxième type auquel appartiennent les cellules Townsend, Allen Moore, Nelson et Wheeler.
Ces cellules dont le diaphragme est immergé dans l’électrolyte sur une face seulement, donnent des produits d'électrolyse beaucoup plus purs que les cellules du type immergé. De plus, la dépense de graphite y est plus faible par suite du fait que la soude nroduite ne risque guère de revenir dans le compartiment anodique par osmose, avec production subséquente d’hypochlorite de soude. Le prix élevé du mercure a été d'autre part l’une des raisons qui pendant la guerre ont conduit toutes les nouvelles usines américaines de fabrication du chlore. à employer des cellules à diaphragme non immergé.
Il n’entre pas dans le cadre de ce travail de décrire en détai! les divers types de cellules employées aux Etats-Unis, mais leur groupement d'après les usines qui les emploi®nt et quelques chiffres sur les résultats obtenus présentent un certain intérêt, d'autant que les cellules Townsend ‘‘corrugated’
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et les cellules Allen Moore, notamment, présentent de gros avantages sur les cellules habituellement en service dans les usines françaises.
1°—Cellules Allen Moore—Environ 2000 de ces cellules sont en opération dans une quinzaine d'usines notamment à:
Federal Dyestuff & Chemical à Kingsport (Tennessee) .. 400 cellules. Great Western Electro Chemical Co. à Pittsburgh (California) 260 “ Dill & Collins Co., à Philadelphia 65
Jessup & Moore Paper Co., à Wilmington
S. D. Warren & Co — Cumberland Hills, Maine
Berlin Mill Co. à Berlin (New Hampshire)
Eastern Electro Chemical Co. à South Brewer
Miami Paper Co. — West Cerrollton, Ohio
Riordon Pulp & Paper Co. — Merritton (Ontario)
Les cellules Allen Moore travaillent dans les conditions suivantes: Ampères par cellule....... 1200 à 1500 ampères. Voltage en marche courante 3, 8 à 4, 1 volts. Production de chlore par cellule et par 24 heures.... 33 Kos. à 40 Kos. KWH consommés pour produire 1 kilo de chlore. ... 3.4 KWH.
Durée des anodes Environ un an.
Consommation de graphite par cellule et par an 100 à 130 Kilos.
Soit 7 à 9 kilos par tonne de chlore produite.
Durée des diaphragmes d'amiante 6 à 12 semaines.
2°. Cellules Nelson— Employées dans les usines suivantes:
Warner Klipstein Chemical Co., South Commercial Reserach Co., Long Island, N.Y. Charleston, Va. California Food Products Co., Los Angeles, Cal.
Warner Chemical Co., Carteret, N.Y. Republic Chemical Co., Pittsburgh, Pa.
Isco Chemical Co., Niagara Falls. Chace & Harriman, Boston.
Gulf Refining Co., Port Arthur, Texas. Rollin Chemical Co., Charleston, W. Va.
Hammerschlag Co., Garfield, N.Y. Semet-Solvay, Syracuse, N.Y.
Baltimore Copper Smelting Co., Baltimore.
En outre le Gouvernement Américain avait en cours d'installation en 1918 une usine à chlore pes de Baltimore devant employer 500 celulles Nelson ainsi que des cellules Allen Moore. |
Les cellules Nelson fonctionnent avec 1000 ampères par cellule — Densité de courant:
par dmq. à la cathode.
3 amp 7 par dmq à l’anode.
Voltage........... environ 4 volts.
Consommation de courant par cellule en 24 heures Quantité de chlore produite par jour et par cellule Ê Nombre de KWH nécessaires pour produire 1 kilo de chlore. ... 3.5 KWH.
3° Cellules Townsend (nouveau type dit ‘‘corrugated”’).
. Outre les cellules Townsend courantes dont on peut trouver la description dans divers ouvrages d’électrochimie, la Hooker Electro Chemical à Niagara Fall; emploie de nouvelles cellules qui travaillent sensiblement dans les conditions suivantes:
Ampérage par cellule
Densité de courant par dm
KWH consommés par celiule et par 24 heures
Quantité de chlore produite par jour et par cellule 152 kilos. “ombre dé KWH nécessaires pour produire 1 kilo de chlore .3.1 1°? Poids de graphite consommé par tonne de chlore produite.. 8 kiios.
l° Cellules Billiter.
Ce type de cellule surtout pers en Ans et en Autriche, n’est employé aux Etats-Unis que par la Niagara Alkali, à Niagara Falls. Le
voltage est de 4 à 5 volts, den € cellule de 3000 ampères, la densité . YU Je eue de 4,6 amp., K consommés par cellule en 24 heures —
—— de chlore produite par jour et par cellule environ.... 80 Kilos. ombre de KWH nécessaires pour produire 1 kilo de chlore... 3.6 KWH.
5° Cellules Wheeler.
Employées dans les suines suivantes:
Kimberly-Clark Paper Mills à Neenah (Wisconsin). Michigan Electro Chemical Co., à Minominee (Mich). Champion Fibre Co. à Canton (North Carolina). Niagara Smelting Corp. Niagara Falls (N.Y.)
Le voltage et l’ampérage des cellules Wheeler est très variable suivant le degré d'usure des anodes. En moyenne, chaque cellule emploie 900 ampères. Quantité de chlore produite par jour et par cellule environ 22 kilos. 6° Cellules d'électroiyse à mercure.
Sont employées par la Maïhieson Alkali à Niagara Falls.
7° Usines employant des cellules d'électroliyses de type indéterminé:
pregprents Salt Mfg. Roœssier & Hassiacher Chemical Co. JW
hemical Co., à Midland.
Prix du chlorure de chaux en cents et par livre. ler trimestre 2e trimestre 3e trimestre 4e trimestre 1.20 1.15 1.10 1.10
Prix du chlore liquide en 1918.
Il a vatié de 15 cents à 8 cents par livre. Ce dernier prix étant le prix fixé fs À oi so américain pour ses achats durant le troisième semestre de ;
Prix comparatifs du chlorate de Potasse et du chlorate de soude en cents par livre.
Chlorate de Chlorate de Potasse, Soude,
1916—1er trimestre
2e LL]
3e Le
4e d es 1917—1er trimestre.....
2e LL]
4e 1918—septembre
Acide Chliorhydrique.
Outre les sources usuelles de production, les usines 2 0 fabrigent des dérivés chiorés du benzoi, notamment ie monochiorbenzoi, obtiennent une certaine quantité d'acide chlorhydrique qui est condensé et vendu. Dans cette classe de producteurs on trouve:
Hooker Electro Chemical Co. Niagara Alks Federal Dyestuff & Chemical Co. Dow Chemical Co.
Parmi les usines produisant l'acide chlorhydrique par l'acide sulfurique et le chlorure de sodium, on peut citer:
General Chemical Co. Grasselli Chemical Co.
Contact Process Co. . Rufso men la National Aniline). Harrison Works — par DuPont de Nemours Powder Co.) Merrimac Chemieal € Co. cr "out Lei Co.
tbe Salt Co. Nicholis Chemical Co.
Butterworth-Judson Riverside Acid Works Co. Barbour Chemical Works. Western Chemical.
Production. F
Les derniers chiffres connus de production de l'acide rs mas aux Etats-Unis, se rapportent à l’année 1914, où elle a 7 sue Ds 000 tonnes contre 120.000 tonnes en 1909 et 95.000 tonnes en 1 (Jusqu’ en Dr cd le nombre d'usines pere était resté stationnaire, 31 usines productri en 1899 et 22 en 1914)
Prix en cents et par livre de l' Acide Chiorhydrique à 22° en bonbonnes: 1916 1917 1918
